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第一章　材料结构的基本概念 1

1.1 空间点阵、晶格和晶胞 1

1.2　点群、结构对称性和物理性能 2

1.3　空间群 5

1.4　倒格子和倒空间 7

1.5　结构因子和电子密度 9

1.6　结构象、晶格象和原子象 14

1.7　对偶分布函数和配位数 15

1.8　分布函数与衍射实验的关系——结构因子表达式 19

1.9　各类材料的对偶分布函数和结构因子 23

参考文献 24

第二章　晶体结构的几何学基础 26

2.1 导言 26

2.2　多面体 26

2.3　周期性点阵网络 29

2.4 多面体空间填充结构 32

2.5　等球密堆积 36

2.6　基于三向和四向点阵网络的结构 41

2.7　基于六向和八向点阵网络的结构 43

2.8　晶体的结构类型 46

参考文献 48

第三章　正空间结晶学 49

3.1 导言 49

3.2　基本概念和术语 50

3.3　正空间结构象 55

3.4　氮化硅结构象 65

3.5　铀的原子象 68

3.6　金原子精细结构象 70

参考文献 73

第四章　晶体和缺陷 74

4.1 导言 74

4.2　晶体宏观对称性 74

4.3　理想晶体和实际晶体 75

4.4　晶体中的点缺陷 76

4.5　晶体中的线缺陷 78

4.6　晶体中的面缺陷 83

4.7 晶体中的体缺陷 85

4.8　符合化学计量比的不完美晶体 87

4.9　非化学计量比化合物 90

4.10　固溶体 91

4.11 晶体中的微畴和畴界 93

参考文献 95

第五章　晶界结构 96

5.1 晶界的位错理论 96

5.2　晶界结构的共格模型 100

5.3　晶界的结构单位模型 102

5.4　O点阵模型 108

5.5　氮化硅的共格晶界和小角晶界 109

5.6　氮化硅陶瓷的晶界相和有关缺陷 111

参考文献 118

第六章　无序结构和相关势近似 120

6.1 周期性与非周期性体系 120

6.2　无序结构 121

6.3　哈密顿模型 123

6.4　格林函数 125

6.5　相关势近似的导出和特征 129

6.6　相关势近似计算状态密度 131

6.7　相关势近似发展和应用 133

6.8　有序与无序结构间相变 134

6.9　非晶态固体 137

参考文献 141

第七章 非晶材料的结构和准晶态 142

7.1　金属玻璃 142

7.2　金属玻璃的结构特征 143

7.3　结构模型 145

7.4　结构无序参数 149

7.5　非晶半导体和液态半导体结构 150

7.6　液态半导体 154

7.7　非晶硅的结构 156

7.8　熔盐的结构 158

7.9　非晶SiO2结构 160

7.10　物质的准晶态 162

参考文献 164

第八章　材料结构的研究方法 166

8.1　研究晶体结构的单晶衍射法 166

8.2　X射线结构分析的多晶衍射法 168

8.3 扩展X射线吸收精细结构（EXAFS） 170

8.4　中子衍射用于结构分析 173

8.5 电子衍射用于研究材料结构 177

8.6　电子显微镜和场离子显微镜 180

8.7　材料结构分析的光谱研究方法 184

8.8　喇曼谱、红外谱和微波谱 185

8.9　核磁共振谱 188

参考文献 190

第九章　金属结构和合金结构 192

9.1 导言 192

9.2　金属晶体的结构与物理性能的关系 195

9.3　合金固溶体与超结构现象 196

9.4　合金的结构 198

9.5　AA型合金结构 199

9.6　A2B1型合金结构 202

9.7　A1B2型合金结构 203

9.8　A2B2型合金结构 204

9.9　BB型合金的结构 205

9.10　具有间隙结构的合金 206

参考文献 211

第十章　金属氧化物的结构 212

10.1　导言 212

10.2　M2O型氧化物结构 214

10.3　MO型氧化物结构 216

10.4　ZnO结构和性能 219

10.5　M2O3型金属氧化物 221

10.6　Al2O3结构与性能的关系 223

10.7　MO2型氧化物结构 227

10.8　ZrO2的结构 228

10.9　SiO2的结构 233

参考文献 234

第十一章　复合氧化物和含氧酸盐 236

11.1 固溶体和超结构 237

11.2　密堆积型的含氧酸盐和复合氧化物结构 238

11.3　尖晶石结构 239

11.4　β-Al2O3结构系列 240

11.5　钙钛矿结构 243

11.6　钨青铜结构 245

11.7　铌酸钡钠的结构特点 247

11.8　铁的氧化物 251

11.9　钨铌酸盐的结构 252

参考文献 253

第十二章　钙硅酸盐及其衍生物结构 254

12.1 导言 254

12.2　CaSiO3及其衍生物的人工合成 257

12.3　硅灰石及其衍生物的结构 258

12.4　假硅灰石结构和它的多型体 262

12.5　CaSiO3的环链结构转换 264

12.6　CaSiO3衍生物的环链结构转换 266

12.7　环链结构共生长 269

参考文献 271

附录 273

第十三章　晶界特性 293

13.1　晶界与力学性能 293

13.2　晶界与电学性能 301

13.3　晶界工程 308

参考文献 312

第十四章　材料的表面结构 313

14.1　导言 313

14.2　表面结构中的一些概念 315

14.3　体心立方晶体的表面结构 318

14.4　面心立方晶体的表面结构 319

14.5　六方密堆积晶体的表面结构和金刚石表面结构 320

14.6　一些二元化合物的表面结构 323

14.7　不平表面结构：台阶和小面 325

14.8　表面结构的对称性 329

14.9　一氧化碳在钨表面的共价分子吸附 331

参考文献 333

第十五章　薄膜 334

15.1　导言 334

15.2　金属薄膜 336

15.3　氧化锌薄膜 337

15.4　BaF2外延层结构关系 341

15.5　薄膜的显微结构与光电性能 343

15.6　电镀薄膜结构与力学性能 345

15.7　高Tc超导薄膜 348

爹考文献 352

第十六章　缺陷的结构和性能 353

16.1　导言 353

16.2　位错核的结构和性能 356

16.3　无机非金属固体中的缺陷结构和性能 359

16.4　畴、层错、位错等缺陷与形变的关系 362

16.5　裂纹生长与断裂 366

16.6　裂纹扩展和位错 368

参考文献 372

第十七章　材料力学性能与显微结构关系 374

17.1　导言 374

17.2　Hall-Petch定律 374

17.3　延性和蠕变 378

17.4　表面能、裂纹尺寸和强度 383

17.5　气孔率、晶粒尺寸和断裂能 385

17.6　形变和断裂 388

17.7　压痕断裂和断裂韧性 391

参考文献 394

第十八章　一些超导材料的结构与性能 396

18.1 导言 396

18.2　金属超导材料 397

18.3　超导合金材料 402

18.4　化学化合物超导材料 408

参考文献 410

第十九章　陶瓷超导材料的结构 411

19.1　导言 411

19.2　YBa2Cu3O7-x单晶及制备 416

19.3　Y2O3-BaO-CuO相关系 418

19.4　YBa2Cu3O7-x的结构化学 419

19.5　YBa2Cu3O7-x的结构参数 422

19.6　YBa2Cu3O7-x多晶晶界 423

参考文献 430

第二十章　生物陶瓷的结构 432

20.1　Ca10(PO4)6(OH)2陶瓷显微结构特点 432

20.2　羟基磷灰石的纳米结构 439

20.3　牙釉龋变早期晶体纳米结构的变化 443

20.4　龋变的逆过程——结构重新有序和生出新晶体 447

20.5　电子辐射对羟基磷酸钙结构的作用 449

参考文献 453

第二十一章　固体催化剂的结构与性能 454

21.1 导言 454

21.2　催化反应与催化剂的分类 454

21.3　固体催化剂的化学组成与催化性能 457

21.4　固体催化剂的显微结构与催化性能 460

21.5　固体催化剂的微观结构与催化性能 463

21.6　固体催化剂的制备 475

21.7　固体催化剂的效能与使用寿命 479

21.8　合成分子筛催化剂的进展 484

参考文献 490

第二十二章　半导体材料的结构 491

22.1　导言 491

22.2　元素半导体结构 492

22.3　化合物半导体结构 496

22.4　半导体陶瓷结构 500

22.5　非晶态半导体结构 505

22.6　半导体超晶格和多层结构 509

22.7　半导体晶格缺陷及研究手段 513

参考文献 518

第二十三章　磁性材料结构 520

23.1　导言 520

23.2　过渡金属与稀土金属磁性材料结构 521

23.3　合金磁性材料结构 525

23.4　铁氧体磁性材料结构 529

23.5　化合物磁性材料结构 533

参考文献 534

第二十四章　复合材料的结构 536

24.1 导言 536

24.2　复合材料结构理论模型 538

24.3　氮化硅复合材料的结构 541

24.4　高分子混凝土的结构 542

24.5　钢丝增强混凝土的结构和性能 544

24.6　纤维和水泥复合材料的界面应力和断裂能 545

24.7　陶瓷纤维复合材料脆性反应界面对强度的影响 547

24.8　金属基复合材料的结构 550

24.9　共晶合金复合材料 553

参考文献 555

第二十五章　高性能陶瓷 557

25.1　光学应用高性能陶瓷 557

25.2　化学应用高性能陶瓷 561

25.3　热学应用高性能陶瓷 565

25.4　力学应用高性能陶瓷 567

25.5　核功能陶瓷 576

25.6　高温陶瓷结构表 573

参考文献 581